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新“人造鼻”用呼吸识别“你是谁”

来源:科技日报2022-06-24 09:27

  科技日报北京6月23日电(实习记者张佳欣)指纹、虹膜扫描这样的生物认证过去常会出现在间谍片中,但这项技术的使用范围早已扩大,指纹验证和面部识别已在人们手机上司空见惯。现在,生物识别安全工具包又增添了新选项:呼吸。据《化学通讯》杂志22日发表的一项研究,日本研究人员开发出一种嗅觉传感器,能够通过分析呼吸中的化合物来识别个体身份。

  在这个信息和技术的时代,生物识别认证是保护宝贵资产的重要方式。从常见的指纹、掌纹、声音和面部识别,到不太常见的耳朵和手指静脉,机器可使用各种生物识别方法来识别一个人。

  研究人员解释说,人类气味是一种新的生物识别技术,使用个人独特的化学成分来确认“你是谁”。

  其中之一是经皮气体——从皮肤产生的化合物,但皮肤产生的挥发性化合物浓度很难让机器检测到。因此,研究小组转而研究是否可用人类呼吸来代替。事实上,人类的呼气已被用来识别一个人是否患有癌症、糖尿病,甚至新冠肺炎。

  研究小组从分析受试者的呼吸开始,筛选可用于生物识别认证的化合物,共发现了28种可行的化合物。在此基础上,他们开发了一个有16个通道的嗅觉传感器阵列,每个通道都可识别特定范围的化合物。传感器数据随后被传递到机器学习系统中,分析每个人的呼吸组成,并以此区分个人的特征。

  研究人员用6个人的呼吸样本对该系统进行了测试,发现它识别出个人身份的平均准确率为97.8%。即使样本量增加到20人,这种高水平的准确率仍然保持不变。

  不过,研究人员表示,在这项技术真正进入应用之前,还有许多工作要做。此次研究中他们要求受试者在测试前6小时禁食。下一步,他们将改进该技术,使其不受饮食的影响。目前的研究表明,增加更多传感器并收集更多数据,可克服这一障碍。

  总编辑圈点

  今年稍早时间一项报告指出,脑结构和功能研究样本量需达数千人才能确保结果可靠。我们无法断言生物识别研究和脑研究哪个需要更高的可重复率,但无论6个人还是20个人,作为样本量来说规模都太小了。而且呼吸样本波动性极高,很容易受饮食、环境甚至个人情绪影响,目前来看,以此作为身份验证的主要识别信号,还是欠缺令人信服的数据和条件(作为辅助手段或可以)。但从传感器技术发展角度来讲,一种多通道传感器阵列的构建,很可能在医疗界发挥更大的作用。

[ 责编:肖春芳 ]
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